ICS77.150.50 H64 中华人民共和国国家标准 GB/T31297—2014 TC4ELI钛合金板材 TC4ELItitaniumalloyplateandsheet 2014-12-05发布 2015-05-01实施 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 中国国家标准化管理委员会发布前 言 本标准按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。 本标准由全国有色金属标准化技术委员会(SAC/TC243)归口。 本标准负责起草单位:宝钛集团有限公司、湖南金天钛业科技有限公司、辽宁峰阁钛业集团有限公 司、中航天赫(唐山)钛业有限公司、宝鸡钛业股份有限公司、宝钢特钢有限公司。 本标准主要起草人:庞洪、王新、马忠贤、严学波、冯军宁、胡志杰、王红武、李献军、张军、黄艳华、 彭晖、刘少民、张捷频。 ⅠGB/T31297—2014 TC4ELI钛合金板材 1 范围 本标准规定了TC4ELI钛合金板材的要求、试验方法、检验规则及标志、包装、运输、贮存、质量证 明书和合同(或订货单)内容。 本标准适用于轧制方法生产的TC4ELI钛合金板材。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。 GB/T228.1 金属材料 拉伸试验 第1部分:室温试验方法 GB/T232 金属材料 弯曲试验方法 GB/T3620.1 钛及钛合金牌号和化学成分 GB/T3620.2 钛及钛合金加工产品化学成分允许偏差 GB/T4161 金属材料 平面应变断裂韧度KⅠC试验方法 GB/T4698(所有部分) 海绵钛、钛及钛合金化学分析方法 GB/T5168 α-β钛合金高低倍组织检验方法 GB/T5193 钛及钛合金加工产品超声波探伤方法 GB/T8180 钛及钛合金加工产品的包装、标志、运输和贮存 GB/T23603 钛及钛合金表面污染层检测方法 GB/T23605 钛合金β转变温度测定方法 YS/T1001 钛及钛合金薄板超声波检测方法 3 要求 3.1 材料 3.1.1 用于生产板材的铸锭应经多次熔炼。第一次熔炼可采用真空自耗电弧炉或冷床炉熔炼,随后的 熔炼应采用真空自耗电弧炉熔炼,且最后一次熔炼不允许添加任何元素。 3.1.2 自耗电极不允许使用钨极氩弧焊焊接。 3.2 牌号、规格及状态 板材的牌号、规格及状态应符合表1的要求。 1GB/T31297—2014 表1 牌号、规格及状态 牌号规格/mm 厚度 宽度 长度状态 TC4ELI0.50~4.75 400~10001000~4000 退火态 >4.75~100.0400~30001000~6000退火态 β退火+二次退火态 3.3 化学成分 板材的化学成分应符合GB/T3620.1的规定。需方复验时,化学成分允许偏差应符合GB/T3620.2 的规定。 3.4 热处理制度 3.4.1 板材的退火制度:700℃~900℃,保温0.5h~4h,空冷或更慢速度冷却。 3.4.2 板材的β退火+二次退火制度:加热到β转变温度(β转)+28℃,保温不少于30min,空冷至低于 540℃;再加热到730℃,保温不少于2h,空冷或更慢速度冷却。 3.5 尺寸允许偏差 3.5.1 薄板的厚度、宽度及长度允许偏差应符合表2的规定。 表2 薄板的厚度、宽度及长度允许偏差 单位为毫米 厚度 厚度允许偏差 宽度允许偏差 长度允许偏差 0.5~0.8 ±0.07 >0.8~1.0 ±0.09 >1.0~1.5 ±0.10 >1.5~2.0 ±0.13 >2.0~2.5 ±0.15 >2.5~3.0 ±0.18 >3.0~4.75 ±0.22+5 0+10 0 3.5.2 厚板的厚度允许偏差应符合表3的规定。 表3 厚板的厚度允许偏差 单位为毫米 厚度规定宽度范围的厚度允许偏差 400~1000 >1000~2000 >2000~3000 >4.75~6.0 ±0.22 ±0.40 ±0.80 >6.0~8.0 ±0.35 ±0.60 ±0.80 >8.0~10.0 ±0.40 ±0.60 ±0.80 >10.0~15.0 ±0.50 ±0.80 ±1.00 2GB/T31297—2014 表3(续) 单位为毫米 厚度规定宽度范围的厚度允许偏差 400~1000 >1000~2000 >2000~3000 >15.0~20.0 ±0.70 ±0.90 ±1.10 >20.0~30.0 ±0.90 ±1.00 ±1.20 >30.0~40.0 ±1.10 ±1.20 ±1.50 >40.0~50.0 ±1.20 ±1.50 ±2.00 >50.0~70.0 ±1.60 ±2.00 ±2.50 >70.0~100.0 ±2.00 ±2.50 ±2.50 3.5.3 厚板的宽度和长度允许偏差应符合表4的规定。 表4 厚板的宽度和长度允许偏差 单位为毫米 厚度规定宽度范围的宽度允许偏差 规定长度范围的长度允许偏差 400~1000 >1000~3000 1000~4000 >4000~6000 >4.75~30.0+5 0+10 0+10 0+15 0 >30.0~50.0+8 0+10 0+10 0+15 0 >50.0~100.0+10 0+15 0+10 0+15 0 3.5.4 薄板的不平度应符合表5的规定。 表5 薄板的不平度 厚度/mm规定长度范围的不平度 不大于 1000mm~2000mm >2000mm~4000mm 0.50~4.75 3mm/m 5mm/m 3.5.5 厚板的不平度应符合表6的规定。 表6 厚板的不平度 厚度/mm规定宽度范围的不平度 不大于 400mm~1000mm >1000mm~2000mm>2000mm~3000mm >4.75~10.0 10mm/m 12mm/m 15mm/m >10.0~50.0 8mm/m 10mm/m 12mm/m >50.0~100.0 6mm/m 8mm/m 10mm/m 3.5.6 板材的侧边弯曲度应不大于3mm/m。 3.5.7 板材边部应切成直角,且无裂口、卷边、毛刺,切斜应不超过板材长度和宽度的允许偏差。 3GB/T31297—2014 3.6 拉伸性能 3.6.1 退火态板材的室温拉伸性能应符合表7的规定。 表7 退火态板材的室温拉伸性能 厚度/mm拉伸性能 不小于 Rm/MPa Rp0.2/MPa A50mm/% 0.50~<0.64 895 830 8 0.64~<25.40 895 830 10 25.40~100.0 860 795 10 3.6.2 β退火+二次退火态板材的室温拉伸性能应符合表8的规定。 表8 β退火+二次退火态板材的室温拉伸性能 厚度/mm拉伸性能 不小于 Rm/MPa Rp0.2/MPa A50mm/% >4.75~12.70 895 795 10 >12.70~25.40 875 775 10 >25.40~50.80 860 745 8 >50.80~100.0 840 745 8 3.7 弯曲性能 退火态薄板应进行弯曲试验,弯曲半径和弯曲角应符合表9的规定。弯曲后用15~25倍的放大镜 检验时,弯曲部位应无裂纹。 表9 弯曲半径和弯曲角 厚度/mm 弯曲半径/mm 弯曲角/(°) 0.5~1.78 4.5T >1.78~4.75 5T105 注:T为板材的名义厚度。 3.8 断裂韧度 β退火+二次退火态厚度不小于12.7mm的板材平面应变断裂韧度KⅠC或KQ应不小于 93MPam1/2。 3.9 显微组织 3.9.1 退火态板材的显微组织应是α+β两相区加工产生的组织。在原始β晶界上不允许有连续的网 4GB/T31297—2014 状α组织,并应符合以下任一要求: ———在转变的β基体上分布着片状α组织和部分等轴α组织; ———在转变的β基体上分布着等轴α组织; ———在转变的β基体上分布着等轴α组织和拉长α组织; ———不连续的、扭曲的晶界α和片状α组织。 3.9.2 β退火+二次退火态板材的显微组织应为均匀的网篮组织(魏氏组织)或束状组织,不允许存在 初生α相或等轴α相,宽度大于1.27mm或长度大于2.54mm的原始β晶粒所占的比例不应超 过10%。 3.10 低倍组织 板材的低倍组织上不允许有分层、裂纹、气孔、偏析、金属和非金属夹杂及其他目视可见的冶金 缺陷。 3.11 表面污染 板材应无任何富氧层,如α层或其他表面污染。 3.12 β转变温度 板材应按熔炼炉号提供β转变温度实测值。 3.13 超声检测 厚度不大于6.0mm的板材应按YS/T1001的规定进行超声检测。厚度大于6.0mm的板材应按 GB/T5193的规定进行超声检测,检验结果应符合A1级的规定。 3.14 外观质量 3.14.1 板材应以酸洗、水磨、喷砂或机加工表面供货。 3.14.2 板材表面应光洁,允许通过修磨的方法清除表面的局部缺陷,但清除后应保证板材的最小允许 厚度。 3.14.3 清除表面局部缺陷时,应沿轧制方向修磨,修磨后板材应经酸洗、水磨、喷砂或机加工的方式使 板材表面光泽和粗糙度趋于一致。 4 试验方法 4.1 化学成分分析按GB/T4698进行。 4.2 尺寸允许偏差用相应精度的量具测量。厚度测量应在距板材边部10mm~100mm范围内进行。 4.3 室温拉伸试验按GB/T228.1进行。厚度小于3.0mm的板材,选取GB/T228.1中P5试样;厚度为 3.0mm~12.70